DE19827931C1

DE19827931C1 - Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge

Info

Publication number: DE19827931C1
Application number: DE1998127931
Authority: DE
Inventors: Albrecht Mayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2018-06-24

Abstract

Es wird ein Radüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge beschrieben, mit dem indirekt und kontinuierlich während der Fahrt der Zustand der Räder, Achsen und Drehgestelle überprüft werden kann und welches zuverlässig Störungen sofort nach dem Auftreten erkennt. Das Radüberwachungssystem arbeitet mit Sensoren und einer Auswerteeinheit. Die Sensoren befinden sich auf allen Achsen bzw. Drehgestellen und übermitteln bei Unregelmäßigkeiten entsprechende Signale an die Auswerteeinheit, die dann eine optische und/oder akustische Warnung ausgibt und in die Steuerung des Fahrzeuges in der Art eingreift, daß eine Notbremsung eingeleitet wird. DOLLAR A Das Radüberwachungssystem kann eingesetzt werden zum Beispiel in IC-Zügen, ICE-Zügen, Güterzügen mit Gefahrguttransporten, LKWs mit Gefahrguttransporten, Castortransportfahrzeugen, allgemein bei allen Transporten, bei denen ein Schaden am Fahrzeug zu einer für die Menschen kritischen Situation führen würde.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge, bei dem mindestens ein Sensor auf jeder Achse und/oder Drehgestell angeordnet wird, wobei die Sensoren die Vibrationen erfassen, die durch Unebenheiten auf dem Abrollweg der sich an den Achsen befindlichen Räder entstehen, bei dem eine Auswerteeinheit angeordnet ist, bei dem die Auswerteeinheit mit den Sensoren drahtlos oder mittels Draht verbunden ist, und bei dem die Auswerteeinheit die Signale der Sensoren mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht.

Sensorüberwachungssysteme der genannten Gattung sind noch nicht auf dem Markt erhältlich. Sie sind aber um so wichtiger, als Züge mit hohen Geschwindigkeiten über lange Strecken fahren, wie in jüngster Zeit das Zugunglück von Eschede und andere Zwischenfälle gezeigt haben.

Nach der DE 25 07 645 A1 ist ein Sensorüberwachungssystem bekannt, bei dem Meßgeräte zur Erkennung von Heißläufern, Flachstellen, entgleisten Achsen usw. in jedem Eisenbahnwagen eines Zuges mit einer elektronischen Auswerteschaltung verbunden sind, in welcher die Meßwerte auf das Überschreiten von eingespeicherten Grenzwerten geprüft werden.

Die Problematik hierbei liegt in der Festlegung der Grenzwerte. Wird der Grenzwert zum Beispiel so festgelegt, daß das Überfahren einer Weiche mit höherer Geschwindigkeit noch nicht zu einer Fehlermeldung führt, so kann es passieren, daß auf einer normalen Gleisstrecke ohne Weichen ein auftretender Defekt nicht erkannt wird, weil er unter der Schwelle einer durch eine Weiche hervorgerufenen Erschütterung liegt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen, mit dem indirekt und kontinuierlich während der Fahrt der Zustand der Räder, Achsen und Drehgestelle überprüft werden kann und welches zuverlässig Störungen sofort nach dem Auftreten erkennt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst,
daß die Auswerteeinheit die Signale der Sensoren miteinander vergleicht,
daß die Auswerteeinheit überprüft, ob alle Sensoren, die auf den nacheinander liegenden Achsen angebracht sind, jeweils nacheinander beim Überfahren der Unebenheiten die entsprechenden Signale übermitteln,
daß die Auswerteeinheit erkennt, wenn nicht alle Sensoren ein Signal geben und dann sofort einen Alarm auslöst oder das Fahrzeug automatisch stoppt und
daß die Auswerteeinheit den Ausfall eines defekten Sensors erkennt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Dadurch, daß die Signale der nacheinander angeordneten Sensoren miteinander und nicht mit einem fest vorgegebenen Grenzwert verglichen werden, ist es erstmals zuverlässig möglich, Defekte fehlerfrei zu erkennen.

Durch die indirekte Messung ist es erstmals möglich, ohne an den kritischen Stellen, wie zum Beispiel den Rädern, Meßeinrichtungen anbringen zu müssen, Störungen sofort und zuverlässig zu erkennen. Die indirekte Messung verursacht keinerlei Verschleiß an Meßeinrichtungen oder Rädern. Das gesamte Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge ist relativ preisgünstig und sehr einfach zu installieren. Das Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge kann eingesetzt werden beispielsweise bei IC-Zügen, ICE-Zügen, Güterzügen mit Gefahrguttransporten, LKW's mit Gefahrguttransporten, Castortransportfahrzeugen, allgemein bei allen Transporten, bei denen ein Schaden am Fahrzeug zu einer für die Menschen kritischen Situation führen würde.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft beschrieben.

An einem ICE-Zug werden auf allen Drehgestellen Piezoelemente als Sensoren angeordnet. Die Sensoren werden über eine Drahtverbindung mit einer Auswerteeinheit, die sich in der Steuerzentrale des ICE-Zuges befindet, verbunden. Die Auswerteeinheit besteht aus einem Mikrocontroller und/oder einem PC. Wenn nun der ICE-Zug über eine Unebenheit auf den Gleisen, zum Beispiel über eine geschweißte Stoßstelle, fährt, registrieren im ordnungsgemäßen Fall nacheinander alle nacheinander auf den Drehgestellen angeordnete Sensoren die Unebenheit und geben ein entsprechendes Signal an die Auswerteeinheit. Die Auswerteeinheit vergleicht die Signale miteinander und erkennt, daß alle Sensoren das gleiche Signal gegeben haben, das heißt daß keine Störung vorliegt. Die Auswerteeinheit speichert die Signale in einem temporären Puffer und wartet auf die nächsten Signale der Sensoren. Durch die Zwischenspeicherung ist es möglich, nach dem Auftreten eines Störfalles sofort erkennen zu können, wann und wo ein Störsignal aufgetreten ist.

An den Rädern können nun kritische Störungen auftreten, beispielsweise durch einen Radbruch oder aber auch schon durch eine durch Schnellbremsung hervorgerufene Abflachung am Radumfang.

In diesem Fall gibt nur der diesem Rad zugeordnete Sensor ein Signal an die Auswerteeinheit. Diese erkennt die Störung dadurch, daß alle anderen Sensoren keine Signale abgeben, daß also nur an einer Stelle im System eine Unregelmäßigkeit vorliegen muß.

Die Auswerteeinheit gibt daraufhin dem Lokführer ein optisches und ein akustisches Signal und leitet automatisch durch Zugriff auf die ICE-Zug-Steuerung eine Notbremsung ein.

Durch Auslesen des Puffers der Auswerteeinheit kann sofort erkannt werden, an welcher Stelle des ICE-Zuges die Unregelmäßigkeit vorliegen muß.

Nach dem gleichen System erkennt die Auswerteeinheit natürlich auch, wenn ein Sensor defekt ist und kein Signal mehr sendet. Das Sensorüberwachungssystem überwacht somit einerseits die Vorgänge am ICE-Zug, andererseits aber auch sich selbst.

Claims

1. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge

1. bei dem mindestens ein Sensor auf jeder Achse und/oder Drehgestell angeordnet wird, wobei die Sensoren die Vibrationen erfassen, die durch Unebenheiten auf dem Abrollweg der sich an den Achsen befindlichen Räder entstehen,
2. bei dem eine Auswerteeinheit angeordnet ist,
3. bei dem die Auswerteeinheit mit den Sensoren drahtlos oder mittels Draht verbunden ist, und
4. bei dem die Auswerteeinheit die Signale der Sensoren mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht,

dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit die Signale der Sensoren miteinander vergleicht,
2. daß die Auswerteeinheit überprüft, ob alle Sensoren, die auf den nacheinander liegenden Achsen angebracht sind, jeweils nacheinander beim Überfahren der Unebenheiten die entsprechenden Signale übermitteln,
3. daß die Auswerteeinheit erkennt, wenn nicht alle Sensoren ein Signal geben und dann sofort einen Alarm auslöst oder das Fahrzeug automatisch stoppt und
4. daß die Auswerteeinheit den Ausfall eines defekten Sensors erkennt.

2. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Sensoren Impulsgeber oder Kreiselsysteme sind.

3. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Impulsgeber Piezo-Schwinger oder Schwingspulen sind.

4. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit eine elektronische Schaltung oder ein PC ist.

5. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit ein PC und ein Microcontroller ist.

6. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit ein Mikrocontroller ist.

7. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit die Signale in einem auslesbaren, temporären Speicher Puffer speichert.

8. Sensorüberwachungssystem für mehrachsige Fahrzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

1. daß die Auswerteeinheit mit einer Zugriffsmöglichkeit auf die Steuerung des mehrachsigen Fahrzeuges ausgestattet ist.